張 洋,劉進(jìn)輝,皇甫和平,李新鋒,李志強(qiáng),閆躍飛,劉 歡,石冬梅
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 動(dòng)物醫(yī)藥學(xué)院,河南 鄭州 450046;3.河南省奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定中心,河南 鄭州 450046)
黃曲霉毒素是由曲霉菌屬中的黃曲霉和寄生曲霉在高溫高濕環(huán)境下快速繁殖產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物,其污染的飼料種類很多,主要是花生餅、粕、干酒糟、棉籽粕和青貯飼料等[1,2]。在所有的黃曲霉毒素中,黃曲霉毒素B1(Aflatoxin B1, AFB1)危害最大,毒性最強(qiáng),其毒性是氰化鉀的10倍、砒霜的68倍、三聚氰胺的416倍;致癌力為二甲基亞硝胺的70倍,六六六的1000倍,誘發(fā)肝癌的能力相當(dāng)于3,4-苯并芘的4000倍[3]。
AFB1污染日益受到人們的重視,2009—2011年從美洲、歐洲和亞洲采集的7049個(gè)家畜飼料樣品中,81%的樣品至少檢出一種霉菌毒素[4];朱風(fēng)華等[5-7]于2014—2018年連續(xù)檢測(cè)了山東地區(qū)飼料原料和配料中AFB1、玉米赤霉烯酮和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇,發(fā)現(xiàn)上述毒素均有不同程度超標(biāo);奶牛采食被霉菌毒素污染的飼料后容易引發(fā)多種疾病,有些霉菌毒素還會(huì)進(jìn)入牛奶中對(duì)人類健康造成威脅。查滿千等[8]研究發(fā)現(xiàn),AFB1對(duì)奶牛的消化系統(tǒng)、免疫機(jī)能和生產(chǎn)性能均會(huì)造成不同程度的影響;張養(yǎng)軍等[9]研究發(fā)現(xiàn),AFB1對(duì)奶??赡墚a(chǎn)生致畸、致癌和致突變的影響,不利于奶牛業(yè)的健康發(fā)展。因此定期開展對(duì)奶牛場(chǎng)飼料中霉菌毒素污染的檢測(cè)工作十分必要。
為了解近年來河南省奶牛場(chǎng)飼料中AFB1的污染情況,本研究對(duì)2019—2020年度河南省5個(gè)地區(qū)奶牛場(chǎng)的青貯飼料進(jìn)行AFB1檢測(cè),以探索河南省全株玉米青貯飼料中AFB1的分布規(guī)律及污染現(xiàn)狀,為評(píng)價(jià)青貯飼料質(zhì)量以及防制的AFB1污染,為奶牛健康養(yǎng)殖提供科學(xué)參考依據(jù)。
AFB1酶聯(lián)免疫試劑盒購自北京維德維康生物技術(shù)有限公司;CT293粉碎機(jī)購自Foss公司;3K15高速冷凍離心機(jī)購自Sigma公司;MR-96A酶標(biāo)儀購自Bio Tek公司。
1.2.1 樣品采集
嚴(yán)格按照國家飼料采樣標(biāo)準(zhǔn)[10],對(duì)河南省5個(gè)地區(qū)(豫東、豫西、豫南、豫北、豫中)15個(gè)城市的69家奶牛場(chǎng)進(jìn)行采樣,共計(jì)采集全株玉米青貯飼料109份(表1)。
表1 樣品采集情況列表
1.2.2 樣品制備
將較大的玉米青貯用剪刀剪碎至3 cm以內(nèi),樣品充分混勻。首先用4分法進(jìn)行樣品縮小(混合次數(shù)至少4次以上),混合均勻后把樣品4等分然后取對(duì)角2份樣品,將分離得到的樣品放入盤中進(jìn)行稱重,然后65 ℃烘箱烘干至少8小時(shí),再次稱重。將烘干的樣品全部粉碎、過篩后封存待檢。
1.2.3 樣品中AFB1的萃取
每份稱取粉碎好的樣品5 ± 0.01 g倒入50 mL離心管中,加入25 mL 70%甲醇水溶液,用渦旋儀使樣品和甲醇充分混合,然后靜置1小時(shí),使飼料中的AFB1充分萃取,離心進(jìn)行物質(zhì)分層,上層為上清液,下層為全株玉米粉末,上清液為待檢樣品。
1.2.4 樣品中AFB1的檢測(cè)(酶聯(lián)免疫吸附法)
(1)將板條插入酶標(biāo)板架上,并記錄下各標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的位置,未使用的板條用自封袋密封,保存于2~8 ℃環(huán)境中;
(2) 將50 μL各標(biāo)準(zhǔn)品工作液/樣品溶液分別加入對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品/樣品孔中;
(3) 在每孔中加入50 μL顯色酶標(biāo)記物工作液;
(4) 在每孔中加入50 μL標(biāo)準(zhǔn)抗體工作液;
(5) 蓋好蓋板膜,輕輕震蕩酶標(biāo)板10 s充分混勻,室溫下(25±2 ℃)避光反應(yīng)30 min;
(6) 揭開蓋板膜,倒掉板孔中液體,在每孔中加入260 μL洗滌工作液,充分洗滌4次,每次浸泡15~30 s;
(7) 倒掉板孔中液體,將酶標(biāo)板倒置于吸水紙上,拍干;
(8) 立即在每孔中加入 標(biāo)準(zhǔn)A液和B液1∶1的混合液100 μL;
(9) 蓋好蓋板膜輕輕振蕩酶標(biāo)板10 s充分混勻,室溫下(25±2 ℃)避光反應(yīng)15~20 min;
(10) 揭開蓋板膜,在每孔中加入50 μL終止液,輕輕振蕩酶標(biāo)板10 s,充分混勻;
(11) 終止后5 min內(nèi)用酶標(biāo)儀在雙波長(zhǎng)450 nm和630 nm下讀取酶標(biāo)板吸光度值。
參照試劑盒的檢測(cè)限3 μg/kg,109份樣品的檢測(cè)結(jié)果顯示39份為陰性樣品,70份為陽性樣品。70份陽性樣品中,其中有5份樣品在我國規(guī)定飼料的限量值(30 μg/kg)以上,超標(biāo)樣品檢測(cè)結(jié)果見表2。
表2 超標(biāo)樣品的檢測(cè)結(jié)果
不同地區(qū)樣品檢出率、超標(biāo)率、場(chǎng)檢出率、場(chǎng)超標(biāo)率、平均值和最大值等數(shù)據(jù)見表3??傮w樣品陽性率為64.22%(70/109),總體奶牛場(chǎng)陽性率為66.67%(46/69),總計(jì)有5份樣品AFB1含量超出我國規(guī)定的飼料AFB1限量值(30 μg/kg)??傮w樣品超標(biāo)率為4.59%(5/109),46個(gè)陽性場(chǎng)中有4個(gè)場(chǎng)樣品中的AFB1含量超出我國規(guī)定的飼料限量,總體場(chǎng)超標(biāo)率為5.80%(4/69)。
5個(gè)地區(qū)的樣品陽性率由低到高依次為豫西(36.84%)、豫中(57.89%)、豫南(58.33%)、豫北(75.00%)和豫東(92.30%);樣品超標(biāo)率由低到高依次為豫西(0%)、豫南(0%)、豫中(5.26%)、豫北(6.81%)和豫東(7.69%);樣品中AFB1平均含量由低到高依次是豫西(2.92 μg/kg)、豫南(4.84 μg/kg)、豫中(7.74 μg/kg)、豫北(10.11 μg/kg)和豫東(11.59 μg/kg)。
此次調(diào)查結(jié)果顯示總體樣品陽性率為64.22%,總體樣超標(biāo)率為4.59%;用卡方檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法得知河南省不同地區(qū)樣品陽性率和超標(biāo)率差異顯著(P≤0.05),5個(gè)地區(qū)的樣品陽性率為豫西36.84%、豫中57.89%、豫南58.33%、豫北75.00%、豫東92.30%,樣品超標(biāo)率豫西0%、豫南0%、豫中5.26%、豫北6.81%、豫東7.69%,這表明河南省5個(gè)地區(qū)奶牛場(chǎng)青貯飼料AFB1污染分布廣泛,但總體污染程度較輕,其中豫東、豫北、豫中地區(qū)污染相對(duì)較為嚴(yán)重。該結(jié)果與近年來其他學(xué)者研究結(jié)果一致,劉鳳蘭等[10]調(diào)查2017年我國部分地區(qū)飼料及飼料原料中霉菌毒素的污染情況,發(fā)現(xiàn)青貯飼料和發(fā)酵料AFB1檢出率90.7%,超標(biāo)率為0%,結(jié)果表明青貯飼料和發(fā)酵料存在AFB1輕度污染。李思齊等[11]采集了魯北地區(qū)18家養(yǎng)殖場(chǎng)的青貯樣品,通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),AFB1檢出率55.6%,超標(biāo)率5.6%,該地區(qū)AFB1污染情況較輕。吳開開等[12]調(diào)查了甘肅部分地區(qū)規(guī)?;膛?chǎng)飼料霉菌毒素的污染情況,青貯玉米秸中AFB1檢出率為78.43%,結(jié)果表明青貯玉米秸中存在霉菌毒素輕度污染。
表3 河南省青貯飼料中AFB1不同地區(qū)調(diào)查情況
青貯飼料制作的多個(gè)環(huán)節(jié)都有可能引起霉菌污染,如新鮮的玉米密封發(fā)酵制成青貯的過程中,如果制作流程不規(guī)范或儲(chǔ)存不當(dāng),高溫高濕的環(huán)境很容易滋生霉菌,從而產(chǎn)生霉菌毒素。因此,在青貯收割儲(chǔ)存過程中,要嚴(yán)格做好青貯AFB1污染防制工作,減少和避免AFB1對(duì)人類健康造成的危害。
飼料中霉菌毒素分布存在不均勻性和動(dòng)態(tài)性,取樣環(huán)節(jié)易產(chǎn)生的較大誤差,因此樣品的采集和制備非常重要。為了減少采樣過程中造成的誤差,采樣人必須佩戴一次性手套,不同樣品間更換手套,防止交叉污染,并隨時(shí)清潔采樣工具。在樣品采集時(shí),按照國標(biāo)要求[13],反芻動(dòng)物青貯粗飼料的最小實(shí)驗(yàn)室樣品采樣量應(yīng)大于1 kg,進(jìn)行青貯窖、青貯堆內(nèi)采樣時(shí)應(yīng)確保產(chǎn)品的各層均被覆蓋,采用9點(diǎn)采樣法進(jìn)行采樣。
為了減少霉菌毒素的危害,在收取、保存玉米青貯時(shí),要注意以下幾點(diǎn):在收取青貯時(shí)要注意天氣、溫度、濕度,盡量選擇在天氣干燥,無雨水時(shí)期收刈,收取青貯時(shí)應(yīng)該剔除發(fā)霉的全株玉米。李寶明等[14,15]研究認(rèn)為,添加乳酸菌能夠加快玉米青貯的發(fā)酵酸化過程,不僅快速降低了PH值,使雜菌生存受到抑制,AFB1的產(chǎn)生受到約束,減短腐敗菌有氧發(fā)酵3至5天,而且還降低了5%~10%營養(yǎng)物質(zhì)的損失。不僅如此,李旭業(yè)等[16]研究發(fā)現(xiàn),添加乳酸菌制備青貯全株玉米能顯著提高飼料的粗蛋白含量。因此,制作青貯飼料時(shí),可加入乳酸菌種等適量發(fā)酵劑。
通過此次調(diào)查,在一定程度揭示了2019—2020年河南地區(qū)奶牛場(chǎng)全株玉米青貯AFB1的污染情況。值得廣大奶牛場(chǎng)注意的是2021年7月份以來河南省雨水過多,時(shí)間過長(zhǎng),導(dǎo)致多地玉米、花生的生長(zhǎng)受到影響,外觀霉變現(xiàn)象嚴(yán)重,這提醒我省奶牛場(chǎng)更要注意飼料的收儲(chǔ)工作,做好防霉和脫霉工作,以保障牛群健康和養(yǎng)殖效益。